Профиль планеты. Ю. Решетов

Если смотреть на Землю из космоса, то наблюдатель заметит на нашей планете прежде всего светлые возвышенные области континентов и более темные пространства, занятые водами океанов и морей. С приближением к Земле можно уже различать не только контуры материков, океанов и морей, этих крупнейших элементов рельефа нашей планеты, но также и гигантские горные системы, пересекающие с запада на восток Евразию и окаймляющие берега Тихого океана. Приблизившись к поверхности Земли еще больше, наблюдатель обнаружит, что эти горные поясы имеют сложное строение и состоят из большого числа хребтов поменьше, а вдоль берегов материков или вдали от них рассыпаны цепочки и группы гористых островов и островков, как бы вытянутые по линиям каких-то дугообразных подводных сооружений или окаймляющие края континентов.

Но не только основные формы рельефа, определяющие "профиль" нашей планеты, можно увидеть с космических высот. Наблюдателю бросится в глаза и то, что в строении Земли нет симметрии ни в широтном, ни в долготном направлениях, а если и есть какая-то симметрия, то она, как говорится, зеркальна.

В самом деле, со школьной скамьи всем известно, что в меридиональном направлении мы разделяем нашу планету на океаническое (занятое главным образом тихоокеанским бассейном) и материковое полушария - в последнем сосредоточена основная масса материков.

Такова же асимметрия северного и южного полушарий: огромная часть северного занята массивами суши, а в южном находятся лишь суживающиеся оконечности крупнейших континентов да самые маленькие материки - Австралия и Антарктида и множество островов. В целом же, как известно, более 2/3 поверхности Земли занято впадинами океанов и морей и менее 1/3 - массивами континентов, расположенных более или менее компактно.

Если при наблюдениях из космоса использовать точную измерительную аппаратуру, то можно обнаружить еще одну асимметрию в строении нашей планеты: земной шар имеет некоторую выпуклость в области Арктики и вдавленность в области Антарктики. И это несмотря на то, что Арктика занята морским бассейном, а Антарктика - самый высокий материк, если учитывать и высоту ее ледяного купола.

Горные пояса, пересекающие или окаймляющие континенты, состоят из разветвляющихся хребтов, которые образуют горные системы. Одни из таких систем протягиваются на тысячи километров (Кордильеры, Кавказ, Урал), иные из них состоят из двух и более ветвей (Альпы, Тянь-Шань). Они часто образуют широкие петли, между которыми заключены более или менее обширные плоские или гористые возвышенные пространства - плато (Тибет, Колорадское плато), или наоборот, впадины (Маракайбо, Ферганская котловина), иногда занятые морями (например, Карибский бассейн). Создается впечатление, будто эти расходящиеся горные цепи огибают какие-то более древние жесткие структуры. Геологические исследования подтверждают, что это так и есть.

Более 1/3 суши занято горами. Наиболее крупные горные пояса - Альпийский (охватывающий самые высокие горы Европы, Азии и Африки), Тихоокеанское горное кольцо (основу которого составляет гигантская система Кордильер Северной и Южной Америки, хребты Камчатки, Курильских, Японских, Филиппинских островов, Новой Гвинеи). Отдельные горные системы на континентах достигают средней высоты 5-6 тыс. м, как Гималаи и Анды, а некоторые вершины их поднимаются выше уровня моря на 6-8 тыс. м.

Эти высочайшие горные цепи изобилуют острыми изолированными вершинами, крутыми скалистыми хребтами, в то время как низкие горы, вроде Урала или Аппалачей, имеют сглаженные склоны, менее скалисты, и для них характерны плоские вершины. Все эти внешние различия гор альпийской складчатости и хребтов более древнего происхождения - результат разрушительного воздействия времени, которому подверглись старые горы.

Кавказ, район Эльбруса. Тип молодых гор альпийской складчатости с остроконечными вершинами, крутыми склонами, большими высотами

Кольский полуостров. Ядро древнейшей платформы. Сглаженные формы рельефа с невысокими горами, останцами в виде сопок и столовых гор

Вообще-то горные области по сравнению с другими частями континентов относятся к наиболее молодым образованиям, хотя некоторые из них, вроде гор Норвегии, Шотландии, восточного берега Гренландии, существуют уже без малого 1/2 млрд., а такие, как Урал или Аппалачи, - около 1/4 млрд. лет. Наиболее молодыми по времени возникновения являются горы Альпийского и Тихоокеанского поясов. Но, как уже отмечалось, и среди этих молодых форм рельефа есть более древние участки, они-то и образуют основания внутригорных плато и впадин.

Равнинные области континентов также не выглядят однородными. Есть возвышенные холмистые равнины, вроде той, которая расположена в Казахстане, есть равнины, едва возвышающиеся над уровнем моря, как Западносибирская. Вдоль береговых линий материков на глубине не более 200 м находятся плоские участки суши - материковые отмели, или шельфы.

Карелия. Рельеф древнейшей платформы, характеризующийся общим равнинным типом местности, сглаженными холмистыми или увалистыми формами

Все эти крупные формы рельефа - горные и равнинные - иногда резко отграничены друг от друга или рассечены цепью узких провалов, вдоль которых сверкают зеркала озер (Байкал, Великие Африканские озера, Маракайбо), как будто гигантские трещины прорезают массивы суши. Подобные образования, как и многие уступы в рельефе, действительно являются разломами, иной раз прорезающими всю толщу земной коры и уходящими на глубины до 400 и даже 700 км, особенно в краевых частях материков.

Возвышенные холмистые равнины, как правило, оказываются древнейшими частями материков - платформами. Равнины низменные имеют более молодой возраст - иногда более молодой, чем даже горные страны.

Строение суши и дна Мирового океана

Долгой и сложной историей отличаются платформы - эти наиболее древние и устойчивые образования на земной поверхности. Но хотя платформы вообще обычно древнее горных областей континентов, они сами возникли в разное время. Так, наиболее древними являются Восточноевропейская, или Русская, платформа, охватывающая большую область Европейской части СССР и Скандинавского полуострова, и Южноафриканская платформа - они зародились не менее 4,5 млрд. лет назад. Несколько меньший возраст - около 3 млрд. лет - имеют платформы Канадская, занимающая северо-восток Северной Америки, Сибирская, Североафриканская и Антарктическая. Еще моложе - около 2 млрд. лет - Индийская, Китайская, Австралийская, Южноамериканская платформы. Есть и совсем молодые платформы, например Западносибирская, возраст которых меньше, чем у иных гор.

В пределах древнейших платформ выделяются еще более древние щиты, или ядра, представляющие собой наиболее ранние зародыши континентов. Вокруг этих ядер на протяжении последующих миллиардов лет постепенно наращивались остальные части платформ, пока наконец около миллиарда лет назад не возникла система древнейших материков, не менее грандиозная, чем современная.

Кроме этих ядер, или щитов, которые почти всегда возвышались над уровнем моря, на платформах выделяются менее стабильные области - они на протяжении десятков и сотен миллионов лет были заняты более поздними морскими бассейнами (например, так называемый Московский бассейн). В составе платформ имеются также более или менее протяженные пояса (например, на территории Швеции), некогда представлявшие собой не менее величественные горные страны, чем современные Карпаты, но давно разрушенные и срезанные до основания.

Континенты, поднимаясь над ложем океана на несколько километров, отделены от его дна достаточно крутым уступом материкового склона. Склон этот иногда устроен просто, но чаще осложнен глубокими разломами, образующими ступени. Иногда континенты отделены от бассейна океана провальными котловинами, занятыми внутренними морями - вроде Японского и Охотского или Мексиканского залива и Карибского моря. Такие моря являются опустившимися краевыми частями материков, иногда они имеют большую глубину. В этих случаях впереди материкового массива протягиваются дугообразные цепи островов, например Японские, Курильские, Антильские и другие.

Вдоль материковых склонов и островных дуг развиты глубокие и узкие впадины и желоба (например, желоба вокруг Антарктиды, впадины у подножия Курильских и других островов), глубины которых достигают 10-11 тыс. м.

За зонами желобов и впадин следует океаническое ложе. Оно занимает большую часть дна океанов, и глубины здесь не превышают 6,5 тыс. м. Однако строение поверхности океанического ложа также неоднородно. Оно рассечено, особенно в восточной части Тихого океана, протяженными бороздами широтного направления, вероятно тектонического происхождения; поверхность его холмиста, местами распадается на отдельные котловины, над которыми возвышаются платообразные возвышенности (например, плато Фиджи). Есть целые зоны с цепочками конусообразных гор вулканического происхождения. Вершины этих гор то возвышаются над поверхностью океана в виде островов (Гавайские и др.), то служат основанием для коралловых рифов и атоллов (архипелаги Микронезии и Полинезии), то скрываются на глубинах от 1 до 1,5 тыс. м в виде срезанных конусообразных гор - гайотов.

Надо сказать, что разница относительных высот в океанах значительно больше, чем на континентах: если разность высот между подножием гор и' их вершинами на суше не превышает 8 тыс. м, то в Тихом океане она может достигать 10-12 тыс. м и более (например, вулкан Мауна-Лоа на Гавайских островах фактически имеет высоту более 13 тыс. м). Возможно, это различие обусловлено тем, что масса океанических вод, согласно закону Архимеда, до некоторой степени компенсирует влияние силы тяготения и потому горы в океане в некоторых случаях могут вырастать до больших высот, чем на суше.

Но, пожалуй, наиболее примечательная особенность океанических форм рельефа - это узкие, протягивающиеся на многие тысячи километров провальные долины - рифты. Они приурочены к осевым частям так называемых срединных океанических хребтов - последние названы так потому, что расположены далеко в океанах и разделяют океанические бассейны на части. Подобные образования существуют, по-видимому, и на континентах. Во всяком случае рифт, рассекающий в осевой части подводный хребет на юго-востоке Тихого океана, на отрогах которого поднимаются острова Пасхи и Галапагосские, на севере продолжается тектоническим провалом Калифорнийского залива, а далее, на западном побережье США, - разломом Сан-Андреас. Аналогами океанических рифтов на суше, вероятно, служат также Великие Восточноафриканские разломы, впадина Красного моря и некоторые другие структуры. Но если на суше такие формы сравнительно мало известны, то в океанах рифты наряду со срединными океаническими хребтами - типичные формы.

Западная Сибирь. Рельеф молодой платформы: низменная равнина с невысокими холмистыми грядами, широкими плоскодонными долинами

Срединные океанические хребты и рифты - самые грандиозные элементы рельефа дна океанов. Так, крупнейшая из подобных систем начинается далеко на севере Атлантики, протягивается по осевой части Атлантического океана, затем огибает с юга Африку и разделяет на две неравные части Индийский океан. Заканчивается эта система впадиной Красного моря.

Над дном океанов срединные океанические хребты возвышаются на 2-3 тыс. м, отдельные их вершины образуют острова; глубина рифтовых впадин достигает 1-1,5 тыс. м ниже уровня тех хребтов, которые эти рифты рассекают. Общая протяженность срединных хребтов и рифтов - не менее 60 тыс. км.

Наконец, на дне океанов развиты также широкие пологие валы, разделяющие океаническое ложе на отдельные котловины. На их поверхности чаще всего и располагаются подводные и надводные вулканические конусы и гайоты.

Таким образом, рельеф дна океанов не менее сложен, чем рельеф континентов, который все же известен нам неизмеримо лучше, чем океанический. Но ни одна из известных нам форм океанического рельефа не имеет такой древности происхождения, как на материках. Согласно распространенным ныне представлениям, наиболее старыми участками дна океанов должны быть океанические равнины, наиболее молодыми - вулканические конусы (возраст которых порой исчисляется только тысячелетиями или даже немногими годами) и срединные океанические хребты и рифты. Одно время казалось, что такие представления соответствуют действительности: нигде на океанических равнинах не были взяты образцы пород древнее 150-160 млн. лет. Правда, не везде буровые инструменты прошли толщу молодых осадочных отложений до кристаллического фундамента ложа океанов, а потому можно предполагать, что в таких местах древность дна достигает больших цифр. Возраст же пород в рифтах исчислялся от нескольких десятков лет до 10 млн. лет. Но самые последние данные, добытые американским исследовательским судном "Гломар Челленджер" в 1970-1972 гг., заставляют усомниться в этой на первый взгляд стройной картине. На маршруте между Америкой и Европой, например, со дна рифтовой долины срединного Североатлантического хребта были подняты породы, образовавшиеся 200 млн. лет назад. Это не согласуется с утверждением, что рифты - одно из самых молодых образований на дне океана.

Древние герцинские горы с плоскими вершинами и мягкими пологими склонами

Тянь-Шань. Пояс альпийской складчатости, в котором расположены самые высокие места суши

Относительно древности самих океанических бассейнов в целом существует две точки зрения. Согласно одной из них, впадины океанов, как и континенты, возникли очень давно, миллиарды лет назад, в процессе формирования земной коры, и имеют сложную историю. Другая точка зрения - ее придерживается сейчас большинство исследователей - заключается в том, что наиболее древним, может быть даже изначальным, является Тихий океан, а Атлантический, Индийский и Арктический бассейны возникли 150-160 млн. лет назад в результате раскола на несколько частей некогда единого материкового массива. Но в этом случае надо объяснить, почему формы рельефа и в Тихом океане не старше таковых в Индийском и Атлантическом бассейнах. Это может быть обусловлено одними и теми же причинами, и, следовательно, господствующая ныне точка зрения на древность океанов слишком упрощает их действительную историю.

Историю океанов нельзя отрывать не только от истории континентов и основных форм рельефа, но и от истории развития Земли в целом. Формы рельефа, определяющие профиль нашей планеты, находятся в тесной взаимосвязи, их соотношение обусловлено ходом геологической истории земного шара. Иначе говоря, рельеф Земли - результат единого процесса ее развития как планеты.